微观交通仿真理论与实训-PPT课件(理论篇)第一章-概论

第一章概论仿真就是真实世界的数学或逻辑的模拟。微观交通仿真是利用计算机技术对单个车辆或行人运动进行建模，可以复现交通流时空变化，为进行交通问题研究及交通道路规划、设计提供技术依据；可以对各种交通影响参数进行分析和评价；也可以对交通系统对其他社会系统的影响进行评价。同时，微观交通仿真能够以动画的形式直观地表现车辆在路网上的运行情况，路网中车辆异常运行行为及瓶颈路段一目了然。交通仿真逐渐成为交通工程研究与应用人员测试和优化各种道路交通规划、设计方案，描述复杂道路交通现象的一种直观、方便、灵活、有效的交通分析工具。随着交通仿真技术的广泛应用，仿真模型的准确性、可靠性以及仿真软件使用的规范化越来越受到交通专业领域的重视。行业大背景概论目标1：了解微观交通仿真的基本内容目标2：掌握交通仿真实践的关键步骤章节目标概论概论本章针对运用微观交通仿真软件进行交通分析时遇到的问题，系统地阐述了微观交通仿真分析的流程。仿真流程包括六个步骤：确定研究目的和范围、数据收集、建立基础模型、仿真模型检验与标定、方案分析和总结报告，涵盖了从微观交通仿真开始到结束的各个方面。建模前确定目的和范围数据采集初始建模搭建基础模型模型标定前的建模工作模型标定仿真模型检验与标定调整模型参数至误差可接受结果分析方案分析最终报告概论1.确定研究目的和范围确定仿真研究目的和范围是仿真研究工作的首要工作，是确定其他仿真工作指标的前提，其主要任务是梳理分析研究项目，以便对项目有一个总体宏观性把握。主要内容有确定研究目的、研究范围、使用仿真模型及估计大致工作量。2.数据采集微观仿真研究需要大量的基础数据用于仿真模型的标定及仿真方案的评价。一般情况下，仿真研究人员需要收集数据有：道路几何参数、控制参数、交通需求量、标定指标、公共交通、自行车及行人相关数据。在数据采集过程中，需要仿真研究人员制定好完善的数据采集方案，保证指标参数采集时间有效性。比如道路通行能力、几何参数等一般是固定不变，可以同其他参数分开采集；而车辆行程时间、行程车速、排队长度等指标与交通流量、车辆组成等指标有着很强的相关性，需要相互匹配。概论3.搭建基础模型搭建仿真模型是仿真研究的核心。仿真研究人员需要具备交通工程专业的基础知识，熟悉仿真软件的操作，了解道路交通的组织及控制方式才能很好完成该部分工作。一般情况下，仿真研究人员可以通过以下四个步骤完成仿真模型搭建工作：搭建仿真路网（基础设施）设置控制规则（交通控制）设置车辆运行参数（驾驶行为）设置交通输入量（需求输入）概论4.仿真模型检验与标定仿真模型检验与标定工作的目的是保证仿真研究人员所搭建的路网仿真模型能够真实描述现实交通运行状况。首先需要检查微观仿真模型搭建工作的准确性，包括道路连接是否出现错误、道路瓶颈点与现实是否相符、道路交通组织方案是否正确等基本问题；然后进行仿真模型的标定工作。仿真模型的标定工作是通过调整微观仿真软件一系列仿真参数，使得微观仿真模型中车辆运行行为与现实交通流车辆运行行为相符。仿真模型标定是仿真过程中的关键步骤，没有进行标定的仿真模型不具有研究价值。概论6.形成仿真报告针对不同的用户可以提交不同的仿真报告。通常情况下，微观仿真报告分为技术报告和方案报告。技术报告使用对象是仿真研究人员，务必保证数据的准确性及工作流程的可重复性；而方案报告使用对象往往是决策人员，更多的是需要方案的评价指标及仿真关键结论。5.交通方案分析一般情况下，微观仿真模型的应用目的是对现有或者规划交通方案的分析与评价。交通方案的分析与评价需要一定的基准对比条件，限于我国道路通行能力研究的不足，通常采用美国道路通行能力手册（HighwayCapacityManual）里规定的服务水平及通行能力作为研究基准。THANKS!感谢语Thank you